(57)【要約】【課題】断線事故発生時に速やかに断線した配電線を停止し、安全性を確保することのできる配電線断線事故の保護システムを提供する。【解決手段】配電線６に区分開閉器１を設置し、この区分開閉器１の両側に電源側接地開閉器２及び負荷側接地開閉器３を設置すると共に、断線事故を検出し前記各開閉器を制御する検出装置４を設ける。検出装置４には、センサ情報入力部４ａと、区分開閉器１の主回路を入／切制御する区分開閉器用制御部４ｂと、電源側接地開閉器２の主回路を入／切制御する電源側接地開閉器用制御部４ｃと、負荷側接地開閉器の主回路を入／切制御する負荷側接地開閉器用制御部４ｄと、センサ情報に基づいて前記各制御部を制御する演算制御部４ｅとが設けられ、断線事故を検出した場合に、電源側接地開閉器の任意の健全相を強制的に地絡状態とすることにより、断線事故が発生した配電線の送電停止を促すように構成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配電線に区分開閉器が設置され、この区分開閉器の両側に電源側接地開閉器及び負荷側接地開閉器が設置されると共に、断線事故を検出し前記各開閉器を制御する検出装置が設けられた配電線断線事故の保護システムであって、
前記検出装置には、
前記区分開閉器から送られるセンサ情報入力部と、
前記区分開閉器の主回路を入／切制御する区分開閉器用制御部と、
前記電源側接地開閉器の主回路を入／切制御する電源側接地開閉器用制御部と、
前記負荷側接地開閉器の主回路を入／切制御する負荷側接地開閉器用制御部と、
前記センサ情報に基づいて前記各制御部を制御する演算制御部とが設けられ、
断線事故を検出した場合に、前記電源側接地開閉器の任意の健全相を強制的に地絡状態とすることにより、断線事故が発生した配電線の送電停止を促すように構成されていることを特徴とする配電線断線事故の保護システム。
【請求項２】
前記検出装置に送受信部が設けられ、
同一配電線路上に設置された複数台の検出装置間において、所定の通信手段を用いて、それぞれ負荷側に位置する検出装置にのみ断線検出情報が通知されるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の配電線断線事故の保護システム。
【請求項３】
前記演算制御部において、前記強制的に発生させた地絡状態からの復帰の適否を判断する復帰判定処理を実施するように構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の配電線断線事故の保護システム。
【請求項４】
前記検出装置に表示部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の配電線断線事故の保護システム。
【請求項５】
前記検出装置にサイレンが設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載の配電線断線事故の保護システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は配電線断線事故の保護システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、配電線の断線事故において、断線した電線が垂れ下がった際に、電源側が地絡せず中空に浮いた状態となっている場合には、変電所の保護リレーでの事故検出ができないため、公衆安全上の問題がある。このため、従来から断線検出装置及び断線検出装置の情報を用いた断線検出システムが考案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１に示された断線検出システムは、断線箇所より負荷側の装置で断線を検出し、その検出情報を監視制御システムで取込み、断線箇所を判定した後、断線箇所の電源側の開閉器等を切制御するなどにより、断線箇所を切り離すというものである。
【０００４】
このような断線検出装置として実用化されているものは、配電線の３相の各相電圧や各線間電圧または零相電圧等を取り込み、相電圧や線間電圧の低下や各電圧の位相差あるいは零相電圧や逆相電圧の上昇等の現象から、断線箇所の負荷側で配電線の断線を検出するものである。
【特許文献１】特開２００６−３２９８９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したような断線検出システムにおいては、断線箇所の負荷側での検出であるため、情報伝送や電源側の送電停止制御までに掛る時間が長く、また、配電線と共に通信線路も断線するような重機の接触事故や、配電線を伝送路とする配電線搬送方式の場合は情報伝送が行えないという問題点があった。
【０００６】
本発明は、上述したような従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、断線事故発生時に速やかに断線した配電線を停止し、安全性を確保することのできる配電線断線事故の保護システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、配電線に区分開閉器が設置され、この区分開閉器の両側に電源側接地開閉器及び負荷側接地開閉器が設置されると共に、断線事故を検出し前記各開閉器を制御する検出装置が設けられた配電線断線事故の保護システムであって、前記検出装置には、前記区分開閉器から送られるセンサ情報入力部と、前記区分開閉器の主回路を入／切制御する区分開閉器用制御部と、前記電源側接地開閉器の主回路を入／切制御する電源側接地開閉器用制御部と、前記負荷側接地開閉器の主回路を入／切制御する負荷側接地開閉器用制御部と、前記センサ情報に基づいて前記各制御部を制御する演算制御部とが設けられ、断線事故を検出した場合に、前記電源側接地開閉器の任意の健全相を強制的に地絡状態とすることにより、断線事故が発生した配電線の送電停止を促すように構成されていることを特徴とするものである。
【０００８】
上記のような構成を有する請求項１の発明によれば、通信手段を使用することなく、自装置内における処理だけで、既存の変電所側の保護継電器の動作を促し、断線事故が発生した配電線の送電を速やかに停止させることができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の配電線断線事故の保護システムにおいて、前記検出装置に送受信部が設けられ、同一配電線路上に設置された複数台の検出装置間において、所定の通信手段を用いて、それぞれ負荷側に位置する検出装置にのみ断線検出情報が通知されるように構成されていることを特徴とするものである。
【００１０】
上記のような構成を有する請求項２の発明によれば、自装置より電源側の検出装置から断線検出情報を受信した場合には、自装置は断線発生箇所の直近に位置してはいないと判断され、強制的に地絡状態を発生させる処理は行われない。一方、自装置より電源側の検出装置から断線検出情報を受信していない場合には、自装置が断線発生箇所の直近に位置していることを意味するため、強制的に地絡状態を発生させる。その結果、事故点に最も近い検出装置のみが強制的に地絡状態を発生させることができるので、事故区間切り離し後に実施される復旧操作などをよりスムーズに実施することができるようになる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、断線事故発生時に、情報伝送なしに、速やかに断線した配電線を停止し、安全性を確保することのできる配電線断線事故の保護システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係る配電線断線事故の保護システムの実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１３】
（１）第１実施形態
（１−１）構成
本実施形態の配電線断線事故の保護システムにおいては、図１に示すように、配電線６に区分開閉器１が設置され、前記区分開閉器１の両側には電源側接地開閉器２及び負荷側接地開閉器３が設置されると共に、断線事故を検出し前記各開閉器を制御する検出装置４が設けられている。また、前記配電線６の電源側には、配電線用遮断器５が設置されている。
【００１４】
また、前記区分開閉器１は、図２に示すように、配電線６を入／切する主回路１ａと、事故検出用の電源側センサ部１ｂ及び負荷側センサ部１ｃ等から構成され、前記電源側接地開閉器２及び負荷側接地開閉器３は、配電線の各相単位で抵抗２ｂ、３ｂ経由で接地に落とすための主回路２ａ、３ａから構成されている。
【００１５】
また、前記検出装置４は、前記区分開閉器１に設けられた電源側センサ部１ｂ及び負荷側センサ部１ｃからの信号を入力するセンサ情報入力部４ａと、区分開閉器１の主回路１ａの開閉を制御する区分開閉器用制御部４ｂと、電源側接地開閉器２の主回路２ａの開閉を制御する電源側接地開閉器用制御部４ｃと、負荷側接地開閉器３の主回路３ａの開閉を制御する負荷側接地開閉器用制御部４ｄと、演算制御部４ｅから構成されている。
【００１６】
（１−２）作用・効果
上記のような構成を有する本実施形態の配電線断線事故の保護システムは、以下のように作用する。
【００１７】
図１に示すように、変電所にある配電線用遮断器５と区分開閉器１の間の配電線６において断線事故が発生すると、検出装置４はこの断線事故を検出し、区分開閉器１を“切”制御すると共に、電源側の接地開閉器２を“入”制御して、地絡事故を発生させる。これにより変電所側の地絡方向継電器等が動作するため、配電線用遮断器５がトリップし、断線事故が発生した配電線が停電する。
【００１８】
この動作について図２を参照してより詳しく説明する。まず、配電線６のうち、例えば６ｒが断線したと仮定すると、区分開閉器１の電源側センサ部１ｂからのセンサ情報を検出装置４のセンサ情報入力部４ａで取込み、加工した後、演算制御部４ｅへ渡し、演算制御部４ｅにおいて配電線６ｒの断線事故を検出する。
【００１９】
次に、演算制御部４ｅから区分開閉器用制御部４ｂを介して、区分開閉器１の主回路１ａを“切”制御する。また、演算制御部４ｅでは断線した相を判定し、断線相以外の任意の相について、電源側接地開閉器用制御部４ｃを介して、電源側接地開閉器２の主回路２ａの内の１回路を“入”制御することにより、抵抗２ｂを介して接地させ、強制的に地絡事故状態を発生させることができる。この後は、一般的な地絡事故時の変電所の保護動作により、配電線用遮断器５がトリップし、事故配電線の送電を停止することができる。
【００２０】
このように、本実施形態によれば、通信手段を使用することなく、自装置内における処理だけで、既存の変電所側の保護継電器の動作を促し、断線事故が発生した配電線の送電を速やかに停止することができる。
【００２１】
（２）第２実施形態
（２−１）構成
本実施形態においては、図３に示すように、配電線６に所定の間隔をおいて区分開閉器１、１１が設置され、これらの区分開閉器１、１１の両側にはそれぞれ電源側接地開閉器２、１２及び負荷側接地開閉器３、１３が設置されると共に、断線事故を検出し前記各開閉器を制御する検出装置４、１４が設けられている。
【００２２】
また、本実施形態においては、図４に示すように、検出装置４、１４のそれぞれに送受信部４ｆが設けられ、それらが通信線路７によって接続されている。そして、同一の配電線６上に設置されたある検出装置４で断線を検出した場合に、その検出装置４より負荷側に位置する検出装置１４に、その断線検出情報を送出するように構成されている。
【００２３】
また、自装置より電源側に位置する検出装置から送られた断線検出情報を受信した場合には、自装置は断線発生箇所の直近に位置していないことを意味するため、自装置においては上記第１実施形態で説明した強制地絡の動作は実施しないように構成されている。一方、自装置より電源側の検出装置から断線検出情報が送られてこない場合には、自装置が断線発生箇所の直近であることを意味するので、上記第１実施形態で説明した強制地絡の動作を実施するように構成されている。なお、上記第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、説明は省略する。
【００２４】
（２−２）作用・効果
上記のような構成を有する本実施形態の配電線断線事故の保護システムは、以下のように作用する。
【００２５】
すなわち、図３に示すように、同一配電線路上に上記第１実施形態で示した保護装置を２台設置すると、配電線の断線箇所より負荷側の検出装置４及び１４はいずれも断線を検出し、強制的に地絡状態とするため、電源側接地開閉器２及び１２の両方を投入することになる。
【００２６】
しかしながら、事故点ではない区分開閉器１と区分開閉器１１で囲まれる区間を復旧する場合を考慮すると、電源側接地開閉器１２は投入しない方が好ましい。つまり、断線箇所に最も近い検出装置４のみで強制地絡動作を実施した方が良いことになる。
【００２７】
このような観点から、本実施形態においては、検出装置４、１４のそれぞれに送受信部４ｆを設け、検出装置４、１４間での通信を可能とする通信線路７や無線などの通信手段を設け、断線を検出した全ての検出装置４、１４が、自装置より負荷側に位置する検出装置へ断線検出情報を通知するようにしたものである。
【００２８】
なお、この場合、自装置より電源側に位置する検出装置４から断線検出情報を受け取った検出装置１４においては、強制地絡の動作は実施されない。一方、検出装置４は電源側からの断線検出通知を受信しないため、上記第１実施形態で説明したと同様にして強制地絡を発生させる。
【００２９】
以下、図５を参照して、本実施形態の配電線断線事故の保護システムにおける処理の流れを説明する。すなわち、ある検出装置において断線事故を検出した場合には（ステップ５０１）、自装置より負荷側の検出装置へ断線検出情報を送信する（ステップ５０２）。続いて、自装置より電源側の検出装置から断線検出情報を受信したか否かが判断され（ステップ５０３）、受信した場合には、自装置は断線発生箇所の直近に位置してはいないので、そのまま処理を終了する。
【００３０】
一方、ステップ５０３において、自装置より電源側の検出装置から断線検出情報を受信していない場合には、自装置が断線発生箇所の直近に位置していることを意味するので、区分開閉器１の主回路１ａの“切”制御処理を実施し（ステップ５０４）、続いて、電源側接地開閉器２の主回路２ａの“入”制御処理を実施して（ステップ５０５）、強制地絡を発生させる（ステップ５０６）。
【００３１】
このように、本実施形態によれば、同一配電線路に設置した複数の検出装置が、断線事故を検出した場合には、事故点に最も近い検出装置のみが強制地絡を発生させることができる。
【００３２】
（３）第３実施形態
（３−１）構成
本実施形態の配電線断線事故の保護システムにおいては、事故区間切り離し後に実施される復旧操作の適否を判断することができるように、前記演算制御部４ｅにおいて復帰判定処理を実施するように構成されている。
【００３３】
（３−２）作用・効果
図６は、本実施形態の配電線断線事故の保護システムにおける処理の流れを示すフローチャートである。すなわち、断線事故を検出した検出装置は、まず区分開閉器１の主回路１ａの“切”制御処理を実施し（ステップ６０１）、続いて、電源側接地開閉器２の主回路２ａの“入”制御処理を実施して（ステップ６０２）、強制地絡を発生させる（ステップ６０３）。
【００３４】
その後、強制地絡状態からの復帰、つまり接地開閉器の“切”制御を行うための条件を監視して、復帰が適切か否かを判断する復帰判定処理を実施し（ステップ６０４）、復帰条件を満たしていると判断された場合には、強制地絡状態からの復帰処理を行う（ステップ６０５）。一方、ステップ６０４で復帰条件を満たしていないと判断された場合には、強制地絡状態を維持する。
【００３５】
ここで、強制地絡状態からの復帰条件としては、例えば、停電を検出した後、停電状態が設定時間以上継続することである。なお、この設定時間は、変電所側の配電線用遮断器がトリップしてから再閉路し、当該配電線の末端まで充電するまでに掛る時間が目安になる。
【００３６】
このように本実施形態によれば、上記のような復帰判定を実施することにより、断線区間の地絡事故時の事故区間切り離し動作完了までは強制地絡状態を継続し、事故区間切り離し後、強制地絡用の接地は外されることになるため、事故区間切り離し後に実施される復旧操作などに支障がない状態とすることができる。
【００３７】
（４）他の実施形態
本発明は上述したような実施形態に限定されるものではなく、以下のような変形例も適用できる。すなわち、図７に示すように、上記第１実施形態に示した検出装置４に、表示部４ｇを付加しても良い。これにより、断線事故の検出の有無、断線相、接地開閉器の入／切状態などを現地で確認することができるため、災害時の巡視や事故時の現場調査時に参考となる情報を提供することができる。
【００３８】
また、上記第１実施形態で示した電源側及び負荷側接地開閉器を省略した場合には、短時間で断線箇所を停止させることが困難となるが、電源側及び負荷側接地開閉器が故障した場合も同様である。このため、図８に示すように、上記第１実施形態に示した検出装置４に、サイレン４ｈを付加し、接地開閉器による強制地絡が実施できない場合における断線検出時には、このサイレン４ｈを鳴動することにより、断線箇所の近くにいる人に対して、注意を喚起することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係る配電線断線事故の保護システムの第１実施形態の全体構成を示す図。
【図２】本発明に係る配電線断線事故の保護システムの第１実施形態の開閉器及び検出装置の構成を示す図。
【図３】本発明に係る配電線断線事故の保護システムの第２実施形態の全体構成を示す図。
【図４】本発明に係る配電線断線事故の保護システムの第２実施形態の検出装置の構成を示す図。
【図５】本発明に係る配電線断線事故の保護システムの第２実施形態における処理の流れを示すフローチャート。
【図６】本発明に係る配電線断線事故の保護システムの第３実施形態における処理の流れを示すフローチャート。
【図７】本発明に係る配電線断線事故の保護システムの他の実施形態の開閉器及び検出装置の構成を示す図。
【図８】本発明に係る配電線断線事故の保護システムの他の実施形態の開閉器及び検出装置の構成を示す図。
【符号の説明】
【００４０】
１…区分開閉器
２…電源側接地開閉器
３…負荷側接地開閉器
４…検出装置
４ａ…センサ情報入力部
４ｂ…区分開閉器用制御部
４ｃ…電源側接地開閉器用制御部
４ｄ…負荷側接地開閉器用制御部
４ｅ…演算制御部
４ｆ…送受信部
４ｇ…表示部
４ｈ…サイレン
５…配電線用遮断器
６…配電線
７…通信線路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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